西门子模块6ES7334-0KE00-0AB0安装调试

西门子模块6ES7334-0KE00-0AB0安装调试

具有以下鲜明的特点：

1、使用方便，编程简单

采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而*计算机知识，因此系统开发，现场调试。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

2、功能强，性能价格比高

一台小型plc内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。它与相同功能的系统相比，具有很高的性能价格比。plc可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。

3、硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强

plc产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。plc的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。plc有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和小型交流。

硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。

4、可靠性高，抗干扰能力强

传统的继电器控制系统使用了大量的、，由于触点接触不良，出现故障。plc用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元件，接线可减少到继电器控制系统的1/10-1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

plc采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，plc已被广大用户公认为较可靠的工业控制设备之一。www.

5、系统的设计、安装、调试工作量少

plc用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。

plc的梯形图程序一般采用顺序控制设计法来设计。这种编程方法很有规律，很掌握。对于复杂的控制系统，设计梯形图的时间比设计相同功能的继电器系统的时间要少得多。

plc的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过plc上的发光可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。

6、维修工作量小，维修方便

plc的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。plc或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据plc上的发光二极管或编程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故。

基于PLC的水位测控装置开发与应用

3.2 编码器

根据现场实际需求，编码器选用现场总线型输出的多圈**值编码器。

**值编码器由机械位置确定编码，每个编码一不重复，它不受停电、干扰的影响，*记忆，*找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取，这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。多圈**值编码器另一个优点是由于测量范围大，实际使用往往富余较多，这样在安装调试时不必费劲找零点，将在测量范围内的某一中间位置作为起始点就可以了，从而大大简化了安装调试难度。

编码器信号输出主要有并行格雷码输出、串行ssi输出、总线型输出、模拟量4~20ma输出。并行格雷码和模拟量输出信号读取简单但不适合长距离传输，串行ssi输出大部分是与西门子plc的ssi模块配套成本较高。现场总线型编码器用通讯方式传输信号，信号遵循rs485的物理格式，连接线少，传输距离远，对于编码器的保护和可靠性就提高了。信号的接收设备只需一个接口，就可以读多个编码器信号，多个编码器集中控制的情况下可以大大节省成本。

3.3 水位测控装置plc

plc选用m340模块化plc，它是施耐德公司生产的性能价格比很高的可编程控制器，已广泛应用于工业控制的各个领域。cpu模块选用高性能、大内存的bmxp34 2020，带一个100m以太网、一个485串行口；输入、输出模块可根据现场实际需求灵活配置。

4 软件设计

4.1 编程步骤

plc的硬件配置、控制程序采用的编程软件包unity pro完成，pc通过网络或usb与m340plc进行程序传送。首先进行plc硬件组态，含底版、电源、cpu、输入输出模块等。通过电源模块属性可查看电源使用情况，应保留一定余量，否则需更换容量更大的电源模块；在cpu模块的serialport口配置串行链路参数如：485modbus主站、波特率9600、帧延时4ms、数据位8位、停止位1位、偶校验；创建网络链路ethernet1并配置ip地址等网络通信参数，将cpu模块的ethernet口链接到网络链路ethernet1；根据现场模拟量信号要求配置模拟量输出模块参数；定义相关变量等。

塑料抽料系统的PLC改造

4.2 梯形图编程设计

部分plc程序如下：

network 1 // 启动与停止互锁

ld i0.0 //启动按钮

o m10.0

an i0.1 //停止按钮

= m10.0 //互锁

network 2 // 准备状态

ldn m10.0 //启动标志位

r q0.0， 1 //气泵停止

s q0.1， 3 //气阀1、2、3接通主管道

r q0.4， 2 //气阀4、5接通大气

r m10.1， 3

movw 0， t37

network 3 // 判断挤塑机料位是否达到低位，若是启动气泵，开始计时

ld m10.0 //启动标志位

a i0.5 //料位是否达到低位

s q0.0， 1 //启动气泵

ton t37， 1 //启动定时器

network 4 //回吹储料罐3秒，判断是否装满

ld m10.0 //启动标志位

aw》= t37， 1 //当定时器大于1

aw《= t37， 30 //当定时器小于3s

该系统自动检测挤塑机料罐中的原料料位，当到达一定的低点时，气泵开始工作，自动的完成原料的输送，同时检测各料罐状态，如果其中某一料罐已经装满料的话，则自动跳出该料罐的吸料动作，避免因为满料罐再吸料引起的意外，有效地保证设备的良好运行。

5 结束语

对本抽料系统改造后，规避了以前的效率低、耗能等一系列弊端，能够准确的控制固体颗粒原料的运送量和运送速度，降低了电机和气泵的工作时间，从而减少了设备的故障频率，精确的控制抽吸时间，避免不必要的能源浪费，提高了工作效率，使设备更具智能化。同时为工厂节约了很大一部分人力成本和维修成本。

网络是由几级子网复合而成，各级子网的通信过程是由通信协议决定的，而通信方式是通信协议较核心的内容。通信方式包括存取控制方式和数据传送方式。所谓存取控制（也称访问控制）方式是指如何获得共享通信介质使用权的问题，而数据传送方式是指一个站取得了通信介质使用权后如何传送数据的问题。

1．周期i/o通信方式

周期i/o通信方式常用于plc的远程i/o链路中。远程i/o链路按主从方式工作，plc远程i/o主单元为主站，其它远程i/o单元皆为从站。在主站中设立一个“远程i/o缓冲区”，采用信箱结构，划分为几个分箱与每个从站—一对应，每个分箱再分为两格，一格管发送，一格管接收。主站中通信处理器采用周期扫描方式，按顺序与各从站交换数据，把与其对应的分箱中发送分格的数据送给从站，从从站中读取数据放入与其对应的分箱的接格中。这样周而复始，使主站中的“远程i/o缓冲区”得到周期性的刷新。

在主站中plc的cpu单元负责用户程序的扫描，它按照循环扫描方式进行处理，每个周期都有一段时间集中进行i/o处理，这时它对本地i/o单元及远程i/o缓冲区进行读写操作。plc的cpu单元对用户程序的周期性循环扫描，与plc通信处理器对各远程i/o单元的周期性扫描是异步进行的。尽管plc的cpu单元没有直接对远程i/o单元进行操作，但是由于远程i/o缓冲区获得周期性刷新，plc的cpu单元对远程i/o缓冲区的读写操作，就相当于直接访问了远程i/o单元。这种通信方式简单、方便，但要占用plc的i/o区，因此只适用于少量数据的通信。

2．全局i/o通信方式

全局i/o通信方式是一种串行共享存储区的通信方式，它主要用于带有链接区的plc之间的通信。 全局i/o方式的通信原理如图1所示。在plc网络的每台plc的i/o区中各划出一块来作为链接区，每个链接区都采用邮箱结构。相同编号的发送区与接收区大小相同，占用相同的地址段，一个为发送区，其它皆为接收区。采用广播方式通信。plc1把1＃发送区的数据在plc网络上广播，plc2、plc3收听到后把它接收下来存入各自的1＃接收区中。plc2把2＃发送区数据在plc网上广播，plc1、plc3把它接收下来存入各自的2＃接收区中。plc3把3＃发送区数据在plc网上广播，plc1、plc2把它接收下来存入各自的3＃接收区中。显然通过上述广播通信过程，plc1、plc2、plc3的各链接区中数据是相同的，这个过程称为等值化过程。通过等值化通信使得plc网络中的每台plc的链接区中的数据保持一致。它既包含着自己送出去的数据，也包含着其它plc送来的数据。由于每台plc的链接区大小一样，占用的地址段相同，每台plc只要访问自己的链接区，就等于访问了其它plc的链接区，也就相当于与其它plc交换了数据。这样链接区就变成了名符其实的共享存储区，共享区成为各plc交换数据的中介。

行广播通信，周而复始，使其所有链接区保持等值化；同步方式刷新是由用户程序中对链接区的发送指令启动一次刷新，这种方式只有当链接区的发送区数据变化时才刷新。

全局i/o通信方式中，plc直接用读写指令对链接区进行读写操作，简单、方便、快速，但应注意在一台plc中对某地址的写操作在其它plc中对同一地址只能进行读操作。与周期i/o方式一样，全局i/o方式也要占用plc的i/o区，因而只适用于少量数据的通信。

3．主从总线通信方式

主从总线通信方式又称为1：n通信方式，是指在总线结构的plc子网上有n个站，其中只有1个主站，其它皆是从站。 1：n通信方式采用集中式存取控制技术分配总线使用权，通常采用轮询表法。所谓轮询表是一张从机号排列顺序表，该表配置在主站中，主站按照轮询表的排列顺序对从站进行询问，看它是否要使用总线，从而达到分配总线使用权的目的。

对于实时性要求比较高的站，可以在轮殉表中让其从机号多出现几次，赋予该站较高的通信**权。在有些1：n通信中把轮询表法与中断法结合使用，紧急任务可以打断正常的周期轮询，获得**权。

1：n通信方式中当从站获得总线使用权后有两种数据传送方式。一种是只允许主从通信，不允许从从通信，从站与从站要交换数据，必须经主站中转；另一种是既允许主从通信也允许从从通信，从站获得总线使用权后先安排主从通信，再安排自己与其它从站之间的通信。

4．令牌总线通信方式

令牌总线通信方式又称为n：n通信方式是指在总线结构的plc子网上有n个站，它们地位平等没有主站与从站之分，也可以说n个站都是主站。

n：n通信方式采用令牌总线存取控制技术。在物理总线上组成一个逻辑环，让一个令牌在逻辑环中按一定方向依次流动，获得令牌的站就取得了总线使用权。令牌总线存取控制方式限定每个站的令牌持有时间，保证在令牌循环一周时每个站都**会获得总线使用权，并提供**级服务，因此令牌总线存取控制方式具有较好的实时性。

取得令牌的站有两种数据传送方式，即无应答数据传送方式和有应答数据传送方式。采用无应答数据传送方式时，取得令牌的站可以立即向目的站发送数据，发送结束，通信过程也就完成了；而采用有应答数据传送方式时，取得令牌的站向目的站发送完数据后并不算通信完成，必须等目的站获得令牌并把应答帧发给发送站后，整个通信过程才结束。后者比前者的响应时间明显增长，实时性下降。

5．浮动主站通信方式

浮动主站通信方式又称n：m通信方式，适用于总线结构的plc网络，是指在总线上有m个站，其中n（n＜m＝个为主站，其余为从站。

n：m通信方式采用令牌总线与主从总线相结合的存取控制技术。首先把n个主站组成逻辑环，通过令牌在逻辑环中依次流动，在n个主站之间分配总线使用权，这就是浮动主站的含义。获得总线使用权的主站再按照主从方式来确定在自己的令牌持有时间内与哪些站通信。 一般在主站中配置有一张轮询表，可按轮询表上排列的其它主站号及从站号进行轮询。获得令牌的主站对于用户随机提出的通信任务可按**级安轮询之前或之后进行。 获得总线使用权的主站可以采用多种数据传送方式与目的站通信，其中以无应答无连接方式速度较快。

6.csma/cd通信方式

csma/cd通信方式是一种随机通信方式，适用于总线结构的plc网络，总线上各站地位平等，没有主从之分，采用csma/cd存取控制方式，即“先听后讲，边讲边听”。

csma/cd存取控制方式不能保证在一定时间周期内，plc网络上每个站都可获得总线使用权，因此这是一种不能保证实时性的存取控制方式。但是它采用随机方式，方法简单，而且见缝插针，只要总线空闲就抢着上网，通信资源利用，因而在plc网络中csma/cd通信法适用于上层生产管理子网。 csma/cd通信方式的数据传送方式可以选用有连接、无连接、有应答、无应答及广播通信中的每一种，可按对通信速度及可靠性的要求进行选择。

以上是plc网络中常用的通信方式，此外还有少量的plc网络采用其它通信方式，如令牌环的通信方式等。另外，在新近推出的plc网络中，常常把多种通信方式集成配置在某一级子网上，这也是今后技术发展的趋势。